Проектирование восьмиосной цистерны модели 15-1500
Реферат - Экономика
Другие рефераты по предмету Экономика
тла, см;
r внутренний радиус, см.
(4.21)
где суммарные напряжения на продольных площадках для I расчетного режима, МПа.
Прочность материала котла соблюдается, если выполняется условие (4.22).
(4.22)
где [?] допускаемое напряжение материала кузова, Мпа.
(4.23)
где ?Т предел текучести материала, МПа.
Устойчивость оболочки котла от внешнего давления при разряжении в котле соблюдается, если выполняется условие (4.24)
(4.24)
где Рк критическое давление, Мпа;
Рр - расчетное давление, Рр = 0,05 Мпа.
(4.25)
где Е модуль упругости, Е=2,1106 кГ/см2;
2Lц - длина цилиндрической части котла, 2Lц =1963см;
h1 средняя толщина оболочки котла, h1 =1,2 см.
Так как 1,5 > 1,05 условие устойчивости оболочки котла от внешнего давления при разряжении в котле соблюдается.
5. Расчет оси колесной пары
Ось колесной пары вагона работает в режиме знакопеременных деформаций. Число циклов нагружения за срок службы весьма велико, а нагруженность носит вероятностный характер. В последние годы условия работы вагонов становятся все более тяжелыми, повышается скорость движения поездов, повышаются осевые нагрузки, появляются новые конструкции тележек. Таким образом, расчет оси на усталостную прочность производится по критериям теории вероятности и математической статистики. Для этого необходимы кривые распределений амплитуд и напряжений, а также функции статического распределения пределов выносливости оси в ее расчетных сечениях.
Расчет производится с учетом нестационарности режима нагружения оси колесной пары. Критерием оценки прочности принимается величина коэффициента запаса прочности оси, но отношению к ее пределу усталости. Схема приложения сил и опорных моментов к оси колесной пары приведена на рис 5.1.
Схема приложения сил и опорных моментов к оси колесной пары.
Рис. 5.1.
5.1. Определение коэффициента запаса прочности оси
Коэффициент запаса прочности оси показывает во сколько раз предел усталостной прочности оси по износу больше приведенных напряжений в расчетном сечении. Оценка прочности производится по следующим расчетным сечениям (см рис. 5.2):
Схема приложения сил и опорных моментов к оси колесной пары.
Рис. 5.2
I - по шейке оси в плоскости внутренней кромки заднего подшипника;
II - по шейке оси в плоскости начала задней галтели;
Ш - по подступичной части оси в плоскости круга катания колеса;
IV - в средней части оси.
Условие прочности оси:
n [n],
,
где n - коэффициент запаса прочности оси по отношению к пределу ее усталости;
[n] - допустимый коэффициент запаса прочности оси.
Рекомендуемый запас прочности оси для нового грузового вагона [n] = 1,9 - 2,1.
Исходные данные для расчета оси сведены в табл. 5.1.
Таблица 5.1.
Исходные данные для расчета оси колесной пары
Масса вагона брутто mбр, кг176000Число осей в вагоне m0, шт8Высота центра тяжести вагона над уровнем осей колесных пар hц, м1,85Расчетная скорость v, м/с33,3Масса половины боковой рамы тележки mр, кг195Масса колесной пары mкп, кг1200Масса колеса mк, кг400Масса буксы и связанных с ней необрессоренных масс mб, кг113Масса консольной части оси до круга катания mш, кг53Масса средней части оси между кругами катания mс, кг319Масса необрессоренных частей жестко связанных с шейкой оси, включая саму шейку m = mр + mш + mб , кг361Удельное давление ветра на боковую поверхность кузова W, Н/м2500Непогашенное ускорение в кривой jц, м/с20,7Коэффициент трения колеса о рельс при скольжении в поперечном направлении .0,25Коэффициент, учитывающий восприятие сил инерции диском колеса за счет ее упругости .0,7Коэффициент использования грузоподъемности вагона .1Статический прогиб рессорного подвешивания вагона fст, м0,05Радиус колеса r, м0,475Диаметр шейки оси d1, м0,135Диаметр подступичной части оси d2 м0,194Диаметр средней части оси d3, м0,165Расстояние между серединами шеек оси 2b2, м2,036Расстояние между кругами катания колес 2s, м1,58Расстояние от середины шейки оси до круга катания колес 12, м0,228Расстояние от середины шейки оси до задней галтели шейки 13,м0,1Расстояние от середины шейки оси до внутренней кромки заднего роликового подшипника 16, м0,073Расстояние от середины оси до равнодействующей сил инерции средней части оси 17, м0,263
5.2. Расчет оси колесной пары на выносливость
Определение расчетных нагрузок.
Статическая нагрузка на шейку оси с учетом коэффициента использования грузоподъемности вагона
Коэффициент вертикальной динамики
Динамическая нагрузка:
От вертикальных колебаний кузова на рессорах
от центробежных сил в кривых
от силы ветра
Расчетная вертикальная нагрузка:
На левую шейку оси
на правую шейку оси
Ускорение буксового узла:
Левого
Правого
Ускорение левого колеса
Вертикальная сила инерции, действующая:
На левую шейку оси
на правую шейку оси
От левого колеса на рельс (на правом колесе Рнк=0)
Вертикальная с